Монтаж аккумулирующей емкости в отопительную систему частного дома

Для повышения эффективности отопительной системы в нее встраивают теплоаккумулятор. Аккумулирующая емкость для отопления позволяет оптимизировать расходы, сократить затраты на покупку топлива. При этом вы можете обслуживать нагревательное оборудование в удобное время суток, не переживая, что в ночное время дом может остаться без отопления.

Назначение теплоаккумулятора

Теплоаккумулятор или аккумуляторный бак для отопления – это буферная емкость, которая предназначена для накопления нагретого теплоносителя. Эти запасы используются в отопительной системе в промежутках между плановыми загрузками топлива.

Важно! Если теплоаккумулятор правильно подобран, то расходы на энергоресурсы в некоторых случаях можно сократить в 2 раза, а топливо загружать 1 раз в день, а не два, как обычно приходится делать.

При оснащении котла датчиками температуры и различными регуляторами, можно автоматически подавать нагретый теплоноситель из резервной емкости в систему. Это способствует повышению теплоотдачи, сокращению частоты загрузки камеры сгорания.

Конструкция и принцип работы

Бак-аккумулятор – это цилиндрическая емкость из нержавеющей высокопрочной стали. На внутренней стороне бака есть защитный слой из бакелитового лака, который защищает резервуар от агрессивного воздействия кислот и солей, содержащихся в горячей воде. С внешней стороны бак имеет порошковую покраску.

Для изготовления внешней теплоизоляции используется вторично вспененный полиуретан. Толщина этого слоя составляет 100 мм. Благодаря особому плетению между волокнами теплоизолятора не накапливается грязь, повышается его износостойкость. Сверху находится защитное поливинилхлоридное покрытие, которое закрывается чехлом из высококачественного кожзама.

Благодаря простому устройству теплоаккумулятора для системы отопления разобраться с принципом его работы не составит труда:

1. Сверху к резервуару подключается труба, идущая от электрического, твердотопливного или газового котла. По этой трубе в бак поступает горячий теплоноситель.
2. После остывания жидкость опускается к месту, где установлен циркуляционный насос, подается в магистральный трубопровод для возвращения в котел с целью дальнейшего подогрева.
3. После прекращения работы нагревательного оборудования нагретая вода попадает в теплоаккумулятор. Причем в сети ее объем замещается не успевшей остыть жидкостью из аккумулирующей емкости.

В итоге даже при переходе нагревательного оборудования в пассивный режим в батареях продолжает циркулировать нагретый теплоноситель из резервного бака.

Разновидности теплоаккумуляторов

В системах отопления с теплоаккумулятором могут использоваться баки разного типа:

• пустотелые без внутренних теплообменников;
• емкости с одним или несколькими змеевиками работают более эффективно;
• баки со встроенными бойлерами предназначены для решения нужд отопления и горячего водоснабжения.

Пустотелая конструкция

Это самая простая и недорогая разновидность резервуаров подключается посредством коммуникаций к одному или нескольким источникам тепла. Для подключения к точкам потребления используются патрубки на полтора дюйма. В таких моделях предусмотрена возможность установки дополнительного электрического нагревателя. Эти баки отличаются безопасной эксплуатацией и исключают вероятность перегрева теплоносителя.

Емкость со змеевиками

Накопительный бак для отопления с одним или несколькими змеевиками имеет более широкую сферу использования. Верхний змеевик позволяет отбирать тепловую энергию из резервной емкости, а нижний змеевик отвечает за подогрев бака. Благодаря встроенным теплообменникам можно обеспечивать круглосуточное горячее водоснабжение дома, подключать резервуар к солнечным батареям, рационально использовать тепловую энергию в других целях, например, подогревать придомовые дорожки.

Агрегат с внутренним бойлером

Гидроаккумулятор для системы отопления с встроенным бойлером позволяет накопить теплоноситель для системы отопления и обеспечить дом горячей водой. Внутренняя емкость изготовлена из легированной нержавеющей стали. Она имеет магниевый анод, уменьшающий жесткость воды, защищающий от образования накипи.

Схема подключения теплоаккумулятора с вмонтированным бойлером позволяет использовать его в отопительных системах закрытого и открытого типа. Он подключается к любым источникам тепловой энергии, защищает нагревательное оборудование от перегрева и позволяет контролировать температуру теплоносителя.

Важно! Баки с бойлером могут подключаться к солнечному коллектору и заменять гидрострелку. Они уменьшают периодичность и объем загружаемого топлива, а также оптимизируют его расход.

Сфера использования аккумулирующих емкостей

В принципе накопитель для отопления частного дома совместим с разным оборудованием, но чаще всего его используют в паре с электрическими или твердотопливными котлами, либо в комплексе с солнечными коллекторами.

В гелиосистемах

Солнечные батареи не могут полноценно функционировать без теплоаккумуляторов, поскольку поступление солнечной энергии неравномерное в течение суток. Объемы гелиоэнергии зависят от времени суток, сезона и погодных условий. Благодаря теплоаккумулятору можно накапливать тепловую энергию, получаемую в солнечные дни, и использовать ее в пасмурное время. Для хранения накопленной энергии и нужен теплоаккумулятор.

Важно! При остывании 1 литра воды выделяется количество тепловой энергии, достаточное для повышения температуры 1 м³ воздуха на 4°С.

В комплексе с твердотопливными котлами

Твердотопливный котел работает с определенной цикличностью. Сразу после загрузки дров происходит его разогревание, а максимальная мощность работы обеспечивается на пике сгорания топлива. Именно поэтому теплоотдача оборудования постепенно уменьшается, в то время как дрова догорают.

Практически невозможно настроить работу твердотопливного котла в зависимости от условий потребления. Такая функция есть только в электрических и газовых агрегатах. Именно поэтому на начальном и конечном этапе горения дров тепловой мощности оборудования может не хватать для эффективного отопления дома. Зато в период пиковой активности энергии вырабатывается настолько много, что она не успевает расходоваться. В итоге энергоресурсы тратятся нерационально.

Для решения всех этих проблем устанавливается теплоаккумулятор. Нагретый теплоноситель накапливается в баке в период максимального горения дров. После сгорания одной порции топлива в отопительную систему поступает нагретый тепловой носитель из резервного бака. Благодаря этому можно сократить частоту загрузки дров, постоянно поддерживать в доме оптимальную температуру.

В паре с электрическими нагревателями

Если для отопления дома подходит только электрический котел, то его стараются использовать в паре с теплоаккумулятором и двухтарифным счетчиком, потому что этот энергоресурс самый дорогой.

В итоге электрический котел работает только по ночам, когда действует льготный тариф на электроэнергию. За это время не только отапливается дом, но и накапливается горячий теплоноситель в резервной емкости. В дневное время, когда тариф выше, котел не функционирует, а дом отапливается за счет поступления нагретого теплоносителя из аккумулирующего бака.

Сборка теплоаккумулятора своими руками

Простой теплоаккумулятор можно самостоятельно сделать из стальной бочки. Вместо нее можно сварить емкость нужного размера из листа нержавеющей стали. Лучше использовать материал толщиной не меньше 2 мм.

Дальнейшие работы ведем в таком порядке:

1. Для нагревания теплоносителя в буферной емкости понадобится медная трубка сечением 20-30 мм и протяженностью 8-15 м (длина зависит от габаритов бака). Из трубки делаем спираль и помещаем ее внутри емкости.
2. В качестве аккумулирующего резервуара будет использоваться верхняя часть бака. Здесь устанавливаем патрубок для выведения горячей воды. Снизу монтируем входной патрубок для поступления холодной воды. Каждый патрубок оснащаем запорной арматурой.
3. Обязательно проверяем герметичность емкости. Для этого смазываем швы керосином, а внутрь наливаем воду.
4. Если течи нет, переходим к утеплению резервуара. Сначала внешнюю сторону зачищаем и обезжириваем, потом покрываем грунтовкой и красим порошковой термостойкой краской.
5. Оборачиваем резервуар рулонным утеплителем (базальтовой ватой) толщиной 60-80 мм. Закрепляем материал скотчем. Сверху крепим фольгированный утеплитель.
6. После этого подключаем емкость к системе отопления дома и нагревательному оборудованию.
7. Самодельный теплоаккумулятор нужно укомплектовать предохранительным клапаном, манометром и температурным датчиком.

Скорость расхода запасов теплоносителя

Точно сказать, сколько времени понадобится отопительной системе на то, чтобы расходовать запас теплоносителя из буферного бака, невозможно.

Этот параметр зависит от следующих факторов:

• внутреннего объема теплоаккумулятора;
• времени года и температуры воздуха на улице;
• степени теплопотерь;
• параметров на термодатчиках;
• габаритов отапливаемого дома.

Запасов теплоносителя в резервной емкости при пассивном состоянии отопительной системы может хватить на несколько часов или суток.

Правила эксплуатации

Самодельные теплоаккумуляторы в системе отопления частного дома должны эксплуатироваться с соблюдением следующих правил:

1. Горячая емкость не должна соприкасаться или располагаться вблизи от взрывоопасных материалов или легковоспламеняющихся поверхностей. Иначе в котельной может начаться пожар, который быстро захватит весь дом.
2. В закрытых отопительных системах теплоноситель циркулирует под высоким давлением. Чтобы давление не падало, аккумулирующая емкость должна быть герметичной. Для повышения прочности бака его корпус усиливают ребрами жесткости. Крышку герметизируют резиновыми прокладками из износостойкого термопрочного материала.
3. Если внутри емкости стоит электрический ТЭН, то его контакты тщательно изолируются, а бак заземляется.

Если точно следовать приведенным выше правилам, то даже самодельный теплоаккумулятор обеспечит эффективную и бесперебойную работу отопительной системы при должном уровне безопасности.